一次风机变频改造

关键词： 厂用电 调节 风机

一次风机变频改造（精选九篇）

一次风机变频改造 篇1

风机是300mW火电厂锅炉运行的主要设备, 耗电量占厂用电的30%左右, 其运行调节方式通常是通过调节风机的动叶, 静叶或挡板开度来调整风量, 其驱动电机的输出功率不随机组负荷的变化而变化, 大量电能消耗在节流损失中。近年来, 变频器已经广泛应用于电动机的速度调节中, 在风机, 水泵等转动设备上使用变频器, 可以节约大量的电能。包头第三热电厂I期工程2X300mW#1、#2锅炉一次风机经常处于较低的效率下运行, 制粉系统耗电率较大, 为此对一次风机进行了变频改造, 实现了一次风机转速随机组负荷变化而调整, 有效提高了风机效率, 节约了厂用电率, 节能效果显著。

1 设备概况

包头第三热电厂I期2X300mW#1、#2汽轮发电机组锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的亚临界, 自然循环单炉膛, 单汽包, 一次中间再热, 平衡通风汽包锅炉, 型号为HG-1025/17.5-YM11型。锅炉采用四角布置摆动式直流燃烧器, 燃烧方式采用同心反切圆技术, 锅炉一次风机是山东豪顿华工程有限公司生产的入口导叶调节离心式风机, 型号为L3N 2175.04.07 SBL6T, 该风机的全压为18.67kPa, 风机的轴功率为1488kW, 转速为1 488r/min, 配有一台6kV功率1 900kW转速1 493r/min的电动机。

在机组负荷变化时, 靠风机入口导叶的开度来调整风机的出力与实际负荷相匹配。机组正常运行时, 通过将两台一次风机入口导叶调节投入自动来根据一次风母管压力设定值进行调整, 从而适应机组负荷的变化, 实现机组一次风压的自动调节。

2 一次风机变频改造方案

2.1 变频改造

入口导叶调节是通过调节入口导叶的角度, 使进入风机叶轮的气流产生预旋绕, 以适应机组在不同工况下的需求, 导叶关得越小, 节流损失越大, 风机运行效率越低, 降低了机组运行的经济性。为减少一次风机入口导叶调节产生的节流损失, 对包三两台锅炉一次风机进行了变频器改造, 两台风机可在工频, 变频间单独切换, 正常运行两台一次风机变频运行, 当任一台变频器故障, 可切换为工频状态运行, 运行方式较灵活。具体接线见图1。

2.2 热工逻辑改造

一次风机进行变频改造后, 为保证机组安全稳定经济运行, 对热工逻辑也相应的进行了改造。1) 一次风机在工频方式下启动逻辑中, 增加了变频器旁路刀闸已合, 且选择风机一次风机在工频方式;2) 当保护动作变频器跳闸连锁动作:联关一次风机出口门;联关一次风机出口冷风门;联关空预器出口热一次风门;关一次风机入口门;3) 增加变频器保护跳闸逻辑:电机定子温度高;MFT;油压低;风机启动600s后挡板关到位信号来;变频器故障信号来。

4 改造的效益分析

在#1机组进行了未投入变频器及投入变频器的一次风机电耗对比试验, 结果见表1。

可以看出, 机组平均负荷为200mW时, 每小时节电量为736.5kW·h, 每年 (300天) 每台机组节电5302800kW·h, 按0.2元/kW·h电费计算, 每年节约电费约106.1万元。因此一次风机变频器改造大大的提高了机组运行的经济性, 节能效果显著。

此外, 使用变频器可使电动机转速沿一次风机的加减速特性曲线平缓变化, 设备和轴承受力状况明显改善, 从而降低了风机和电机的故障率, 提高了风机运行的可靠性。同时有关数据表明, 机械寿命与转速的倒数成正比, 降低了一次风机转速可成倍的提高一次风机寿命, 噪音也大幅度地降低。

摘要：本文介绍了包头第三热电厂锅炉一次风机变频改造的节能分析, 改造后取得了显著的节能效果, 比较了采用变频器前后的节能效果, 对降低厂用电率, 提高机组运行效率有一定的实际意义。通过运行实践, 得出一次风机工频与变频切换操作程序, 为同类型300mW锅炉一次风机变频改造提供了有益的尝试。

关键词：锅炉,一次风机,变频,节能

参考文献

[1]王贺芩, 邹文化, 等.风机变频改造节能技术在火电厂的应用.中国电力, 2002.

一次风机变频改造 篇2

【摘 要】随着社会的发展和科技的进步，不管是在工业领域还是人们的生活方面，都发生了重大的改变。在具体的工业领域中，水泵起的作用非常大，甚至是很多地方不可缺少的一部分，比如水利工程等项目，工作状态下水泵必须保证安全性和稳定性，周围的温度必须要适应，过高的温度会造成水泵系统的故障，所以水泵运行中风机所起的作用是不可忽略的。随着科技的进步，变频技术和相关的电子技术也取得了一定的发展，相应的高压变频技术也变得更加的成熟，能够更好地在风机的改造工作中得到应用。因此本文研究的主题就是在查询具体的资料资源之后，总结出高频变压器的工作原理，以及风机节能的改造之后在水泵工作中的运用。

【关键词】科技；高压变频技术；风机节能改造；基本原理

变频技术不仅在工业中，在人们的生活中也得到了很大的应用，比如电冰箱、空调等家用电器都有变频技术的应用，变频技术之所以受欢迎、应用广泛主要来源于它能够根据实际的情况自动选择合适的功率，科技的进步带来了技术的发展，所以高压变频技术在原来的基础上得到了改变，更能满足生活中和工业上的应用。为了方便介绍风机的节能改造，我们以水利工程水泵工作环境中的风机为例，传统的风机的工作原理是通过调节进口和出口的阀门来控制风量的大小，但是这种方法存在着诸多弊端，比如风阻问题、牺牲风机效率问题、耗能严重、还存着大马拉小车等尴尬现象，所以，为了满足日益发展的工业的需要，提供整个工作的工作效率，需要积极得使用已经取得进步的高压变频技术来改造风机的节能问题，有一定的社会意义和经济意义【1】。

一.高压变频技术的原理

（一）基本构成和工作原理

高压变频器是开关电源的一部分，整个开关电源的结构是很复杂的，有很多的拓扑结构。我们以半桥式功率转换电路为例子，在电路找工作的状态下，总共有两个三极管起作用，分别轮流来产生高频脉冲波，之后要想得到交流电，这就需要使用高频变压器来进行变压工作，同时，不同线圈匝数的高频电压器能够输出不同电压的交流电。总结来说，高压变频器的共组原理是当初级线圈通电时，铁芯中就会产生交流通磁反应，这时候初级线圈中就感应出电压和电流。变频器主要由两个部分构成，分别是线圈和铁芯，一般的变压器都不只有一个线圈，而是由多个线圈组成的绕组，线圈越多，产生的交流电相应就越大，我们将连接电源的那一个线圈就做初级线圈，剩下的全部是次级线圈，为了帮助读者的理解，我们从资料中找到高压变频器的示意图：

（二）高压变频器在风机节能改造中的应用

高压变频器已经在风机的工作中得到了一定的应用，将取得新发展的高压变频技术应用到风机的工作中，能够提高风机的工作效率，具体表现在三个方面。首先，在使用高压变频器之后，风机结构中的转子的磨损相应就会减少，这样就能够减少很大一笔维修费和更换费用，节省工厂或者企业的资金，同时也能够减少对齿轮的磨损，降低由齿轮损坏为工作带来得损损失，相应的就能够为其他设备或者工作提供资源。其次，在风机中适应高压变频器还能够提高产品的质量，因为高压变频器的使用使工作设备的精度提高了，相应的产品的精度就得到了保证。第三，高压变频器经过新科技的影响，使用寿命得以延长，可靠性也得到了很大的提高，就更能保证设备的工作状况，保证风机的运行情况和效率，为工厂或企业带来更大的经济效益，满足工业发展的最终目的【2】。

二.风机节能改造工作

（一）风机节能改造存在的问题

传统的风机已经不能满足现在工业发展的需要，人们很早就已经着手风机的改造工作，但是改造工作存在着诸多不能忽视的问题，在经过大量的调查下，我们总结出以下几点，一是风量调节的方式，风机改造中减小风量调节带来的消耗问题；二是风机的损耗问题，风门调节流量或者风量会造成管道的磨损，同时机械部件所受到的压力也变得更大，相应的，风机的使用寿命就会缩短；存在的第三个问题是当电机启动得一瞬间，电流是非常大的，这样会造成电网电压的波动，电压稳定是机械正常工作的前提保证，电压的异常不仅会造成工作的贻误，更会简短设备的寿命。

（二）改造节能风机的具体方案

风机节能性的改造是具体工厂企业的需要，也是整个工业取得稳定发展的需要，有着具体的社会现实意义，所以需要投入大量的资源和精力来创新改造，在改造的过程中，要注意高压变频器的使用。

1.高压变频器接入的具体方式

有专家曾经做过一个实验，在双风机设置的机械设备上引入高压变频器，可以节能百分之三十到四十，着对于工厂和企业来说是一个非常大的福音，可以将节省下来的钱应用到其他的地方，提高整个工作的效率和质量。高压变频器接入的方式上，选用的是中压交流风冷型双 PWM变频调速装置，为了方便读者的理解，我们做出了接入方式的简图，如下图二所示：

这种接入方式可以实现多种功能，首先是嵌入式通信的实现，除此之外还可以实现网络和跨平台的通用，同时设备硬件和操作编程等也能够实现共享，这种接入方式比较简单便利，操作性比较强，改造后的效果也比较好，所以在具体的改造工作中这种接入方式应用的比较多。

2.改造后风机的运行方式

变频器接入之后，替代了风门挡板调节风量和流量的方式，这样就降低了机械设备很大的压力和磨损度，也降低了设备工作中的停机率。具体的原理还需要借助变压器接入方式的简图来介绍，在设备运行过程中，总共有三个开关处于工作之中，分别是K1/K2/K3，当需要变频器工作的时候，K2/K3闭合开始工作，K1断开；工频方式运行的时候，K1闭合，K2/K3断开。需要不同，运行的方式也不同，相应的开关的组合也不同。

3.控制和保护的设置

高压变频器并不是完全自动的，也需要有一定的控制方式，改造工作中采用的是就地和DCS远程控制方式，就地保护系统需要借助变频柜人机的操作来实现。DSC的远程控制系统包括的功能有很多，最具代表性的是发放运行状态或者是设备故障的信号，比如启动和停止、就绪和故障等。由高频电压器实现的启动和停止功能，能够避免由电压不稳定引起的故障。

4.风机改造在水泵中的应用

实际工作中，水泵的应用是比较广泛，不管是工业还是农业上，水泵都起着非常重要的作用，一般情况下，水泵的运行中是很耗费电量和资源的，相应的在工作状态中，周围的温度是很高的，所以借需要借助改良的风机。改良的风机可以和水泵处于完全独立的两个工作系统，实现在应用的状态下，互不干扰，但是却能够实现能源的共享，经过改造后的高频风机，可以和水泵公用一个供电线和信息网络，减少了重新铺设的资源，同时，改造后风机的高性能也是实现水泵应用的重要条件之一。

三、结束语

高频变压器受到新科技的影响变得更加的便捷实用，能够为工业和人们的生活带来很大的便利，具体可以使用在风机的节能改造中，减少工作阻碍，提高工作效率，保证工业的稳定运行和长足发展。

参考文献：

[1]李纬. 试论高压变频器在水泥厂风机节能改造中应用问题[J]. 现代制造技术与装备，2013，04：59-60.

一次风机变频改造 篇3

新疆华电红雁池发电有限责任公司#1#2炉为670T/H锅炉采用双一次风机式，风机型号为YTS5003-4，配置功率为1250kW，电压为6kV的三相交流异步电动机，风门采用档板调节，正常运行开度为50%左右，形成档板两侧风压差，造成节流损失;同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低。采用高压变频技术对电厂重要用电设备的驱动电源进行技术改造，是火电厂节能降耗提高竞价上网竞争能力的有效途径。

2 变频器调速节能原理

异步电动机的转速n与频率f、电动机转差率s、电动机磁极对数p有如下关系，即：n=60f (1-s)/p (1-1)。

根据相似理论有：Q/Q0=n/n0 (1-2);M/M0=(n/n0) 2 (1-3) N/N0=(n/n0) 3 (1-4)，注n、Q、M、N为调节变化的转速、流量、转矩、功率，n0、Q0、M0、N0为额定转速、流量、转矩、功率。

由(1-1)式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速;根据(1-4)式知，电动机的输出功率同时亦发生变化。n与f间成线性关系，当f在0～50Hz变化时，转速调节范围是非常宽的。而传统的电动机输出功率调节是通过改变风机(泵)出口档板(阀门)的开度来实现，在这种情况下，电动机总是处在额定转速下运行，随着机组负荷变化而送风机、引风机输出不是随机组负荷变化而改变转速，而是靠改变档板的开度来改变风量，存在严重的节流损失。根据流体流量与风机的转速关系式(1-2)可知，流量Q与风机或泵的转速n的一次方成正比;转矩M与转速n的二次方成正比(1-3);输出功率N与转速n的三次方成正比(1-4)。

由此可见，当负荷变化而风机转速降低时，则输出功率将按三次方递减，而变频调速器就能较好地解决这一问题，达到节能的目的。

3 采用变频调速后的效益预测

3.1 一次风机的性能参数（见表1)

3.2 节能计算示例

考虑负荷夏季、冬季变化很大，负荷需要根据天气情况适时调整，也就是要对一次风机的负荷要进行调整，又因冬夏季煤质不同, 也需要对一次风机进行调整。利用变频器根据锅炉实际需要对风机进行变频调速控制，满足了负荷调整需要，既保证和改善了工艺，又达到节能降耗的目的。节能计算示例：电动机的效率=98%;HINV的效率=96%(含变压器);额定风量时的风机轴动力：1250kW;风机特性：Q风量为0时，H扬程为1.4p.u;设风机曲线特性为Q=1.4-0.4H2;年运行时间为：8000小时;风机的运行模式为：风量100%，年运行时间的20%，风量90%，年运行时间的40%;风量70%，年运行时间的40%。

变阀调节控制风量时，假设P100为100%风量的功耗，P90为90%风量的功耗，P80为80%风量的功耗

假设电费以0.20元/k Wh成本计算，年耗电成本为

变频调节控制风量时，假设P100为100%风量的功耗，P90为90%风量的功耗，P70为80%风量的功耗

假设电费以0.2元/k Wh计算，年耗电成本为1275x8000x0.2x0.2x8000x0.4x0.2+455x8000x04x0.2=1318720元。

1年所节省的电费1984320-1318720=665600元;节电率为665600/1984320=33%。

以上是理想条件下的节电率。在实际运用中，为了考虑变频器故障切换为工频运行时，风门需保留它用。变频调节运行时风门尽管全开，还有一定的阻碍，影响计算结果。另外，各种运行工况的不同，节电效果也不一样。但从以上结果来看，节电显著，值得改造。

针对上述情况，2008年结合机组小修，先后对两台200MW机组的四台一次风机采用北京动力源技术有限公司生产的HINV高压变频器进行了改造。

4 HINV变频器的原理性能

HINV系列高压变频器整机由控制柜、单元柜、变压器柜三部分组成，另外配有工频/变频旁路切换柜供用户选用。主控柜内装系统控制器和低压控制电器，主控柜正面安装人机交互的视窗控制器;单元柜内装功率单元;变压器柜内装主变压器，柜正面安装温度控制仪和观察窗;旁路切换柜内装高压隔离开关或真空断路器，通过组合实现工频/变频运行方式的手动或自动切换。

为了适应电厂设备运行安全性及工艺需要，变频器除了满足以上基本性能指标要求外，还具有如下功能：1)变频工频自动切换功能。2)变频器输入的6KV、主电源掉电时，3秒内变频器不会停机，可以满足电厂引送风机电源母线切换的需要;3)为变频器提供的220V控制电源掉电时，由于变频器的控制电源和主电源没有相位及同步要求，变频器可以用UPS供电继续运行，不会停机;4)不改变原有风机设备任何基础;5)和电厂的DCS系统实现无缝接口。

5 使用变频器后带来的其他效益

1)工艺改善。在实际生产操作过程中，风机的参数需适时调整，采用变频调速不用调节出口风门挡板，只需在控制室内调节电机的转速即可。变频启动转速可以从零开始逐渐升高，因此，带负荷直接启动不会有较大的启动电流，避免了通常首先关闭出口风门挡板后再启动的要求。2)减少维护量。采用变频调速系统的主要是为了降低风机的转速，由于启动缓慢及转速的降低，相应地延长了许多零部件，特别是密封、轴承的寿命。3)减少了对电网的冲击。风机工频起动时，启动电流达到额定电流的6～7倍，由于厂用电源串有电抗器供电，造成电抗器压降过大。采用变频调节后，系统实现软启动，电机启动电流只是额定电流，启动时间相应延长，对电网无大的冲击，同时减轻了起动机械转矩对电机机械损伤，有效的延长了电机的使用寿命。

摘要：通过新疆华电红雁池发电有限责任公司#1、#2锅炉利用高压变频调速装置对一次风机进行变频改造中的应用进行研究, 着重说明:变频协调控制技术的设计思想和系统结构, 以及在一次风系统中主要解决的问题和办法。

关键词：发电厂,节能降耗,变频调速,改造

参考文献

一次风机变频改造 篇4

【关键词】一次风机；节能改造；技术

某电厂为煤炭火力发电，选用的一次风机是由上海鼓风机厂制造的一种高压离心式通风机。在制粉系统中，配备MPS225磨煤机，用来干燥和输送煤粉。一次风机型号为2008B/1104。选用的送风机是由上海鼓风机厂制造的FAF19-9.5-1。选用的密封风机是由山东电力设备厂制造的6-12NO-10.5D。

1.一次风压过高对锅炉产生的影响

燃烧区域改变了，大部份的燃料在炉膛上部区域燃烧，出口烟温偏高，排烟温度也偏高。造成的问题有整体的床温偏低，燃烧不完全；容易发生烟道二次燃烧事故；容易出现烧坏布袋除尘器的事故；减温水用多影响锅炉效率。燃烧时间变短，飞灰含碳量偏高达20%，严 重影响机组的经济；磨损加剧 ，特别是对水平烟道的高温过热器管，经常发生爆管事故；对水冷壁管、屏式过热器管、尾部烟道加热器管子的磨损也很大，减薄很明显。

2.一次风机节能改造方案及技术分析

为了解决上述问题，一种有效的方法是将一次风机改为变频风机，将PID控制技术应用在锅炉变频调速系统中，可以实现变频调速风机的设计。运用变频风机在满足风量的同时还可降低风压，为电厂节约电力资源，能够带来很大的经济效益和社会效益。

2.1 PID控制技术在锅炉变频调速系统中的工作原理

在自动控制过程中，由于外界各种因素的干扰，很有可能会造成产品的控制参数发生一些改变，为了保证产品的质量，在工厂现场检查原件时就把这些产品发生的改变数据传送到PID控制器，PID经过计算，把改变的数据变量进行调节，并使得控制参数与产品设定参数项符合，以便生产出合格的产品。

PID调节主要可以分为比例调节、积分调节与微分调节。比例调节是最基本的一种参数调解方式，当然若是只采用这种调节方法系统会出现稳态误差；在一个系统中弱势存在稳态误差，就需要在PID控制器中对输入与输出误差信号进行积分，使得误差值最大可能的减少，直到误差值变为零为止，这种调节方式就叫做积分控制；在自动控制系统对出现的误差进行调节时，由于大惯性组件或有滞后组件的存在，使得变化值总是会延后，可能会使系统出现振荡，为了解决这一现象，需要调节过程能够预先知道这些组件可能出现的变化，而微分调节就应用而生。

2.2 PID控制参数的设定

在锅炉变频调速系统设计中，最重要的环节就是被控参数的选择，若是选择的控制参数不适当，就根本不会达到预期的调节效果，而且扰动的因素有很多，并不是所有的扰动因素都需要控制，若是全部选定，显然工作量很大，而且还有很多的程序都是不必要的，因此在选择控制参数时，先要对生产工艺过程详细的分析，找出生产过程中对产品质量、安全等的起决定性的扰动因素，而且还要保证这些因素用人工来控制非常困难。

一般PID的调节作用要想达到最佳状态，就需要对积分时间（TI）、微分时间（TD）和PID回路增益（KC）进行最佳设定。在自动控制过程中PID参数的选择也并不是唯一的，当然也不能随意的选择，只有在完全掌握产品生产工艺的条件上才能做出正确的选择，以下是参数选择所依定一些原则：被控参数对产品的质量等起着决定性的因素；被控参数应尽量选用直接参数，若是不行，就采取一个与之相对应的时间参数；被控参数灵敏度很高，手工控制困难；所用仪表能够监控被控参数。

2.3 PID控制技术在锅炉变频调速系统中的具体应用

在PID控制在锅炉鼓、引风机变频调速系统中，对蒸汽出口温度进行测量，并将结果送往PLC，同给定的蒸汽温度设定值之间构建一个PID控制系统，以此对鼓风机进行调速，达到平滑调整送风量的目的，从而调整炉膛温度，进而调整了蒸汽温度。在引风体系中，对炉膛负压进行测量，并把结果作為实时值送往PLC，同给定的炉膛负压给定值之间构建一个PID控制系统以此对引风机进行控制和调速，达到平滑调整引风量的目的，从而调整炉膛负压状态。

PID控制技术在引风机中的应用，原引风机运行是在其额定频率下，并且不管是在何种情况下无论生产的需求是大是小，风机都是工作在全速状态。而且需要工人调节风门、挡板的开度大小，从而达到调整风量的目的。这种控制方式就使大量的电能白白浪费，并且存在的极为严重的人为原因的滞后情况，不但增加了工人的劳动强还得不到理想的控制效果。

原鼓风机运行同样也是运行在额定频率下，同样是人工的控制风门、挡板的开度大小，来控制鼓风量。电动机一直工作在满负荷状态，并且需要人为的控制，而且，这种控制方式造成燃料和电能的大量费，并且也得不到理想的控制效果。在鼓风机系统中采用变频调速运行方式，由温度传感器、PLC、变频器和鼓风机构成了一个闭环的PID控制系统，不仅免去了人为的控制，还达到了满意的控制要求，使锅炉蒸汽出口的温度保持一稳定值。同时延长了设备使用寿命，节约也燃烧和电能进而就节约了生产成本，同时也达到了节能降耗的目的，也使现场噪声得到了极大的改善。通过PLC的PID功能块完成引、鼓风机的闭环控制，并建立变量表，用于PID的参数整定和修改。通过外部输入或PLC程序内部的设定，可以极为方便的修改系统控制目标，达到满意的控制效果。

3.结语

在对一次风机进行节能改造时，关键方法就是将一次风机改为变频调速风机，这样可以满足风量，降低风压，节约电力资源，具有较大的经济效益和社会效益。将PID控制技术应用在锅炉的鼓风机以及引风机中，可以实现系统控制的目的，达到了较为理想的控制效果。 [科]

【参考文献】

[1]孙剑锋，伏林.锅炉低一次风压节能技术在平凉电厂的应用[J].中国高新技术企业，2012，（15）：36-37.

[2]赵爽，李西军，黄静波等.600 MW机组锅炉一次风压运行逻辑优化研究[J].发电设备，2013，27（4）：229-232.

[3]李玉涛.高压变频器在电厂一次风机节能改造中的应用实践[J].科技风，2009，（1）：48.

[4]严巍.300MW火电机组一次风机变频调速系统的应用[D].华北电力大学（保定），2011.

高温风机变频调速改造 篇5

高温风机在水泥生产中是举足轻重的大型设备, 其运行状况的好坏直接影响生产的正常运行。我公司一条2500t/d熟料生产线的高温风机原为液体电阻器调速, 2004年3月投产。从2006年9月至2007年6月, 高温风机因液体调速器故障停车18次, 累计造成窑系统停车时间达到194小时。2007年下半年, 公司对该高温风机进行变频调速改造, 取得了良好的运行及节能效果。

1 液体电阻调速器的缺陷

液体电阻器在运行一段时间后, 容易使冷却器结垢堵塞, 造成液温高故障, 过一段时间就需要对换热器进行清洗。液体电阻调速是属于有转差损失的低效调速方式, 其调速效率等于转速比, 即η=n2/n1=i, 式中n2为电动机串接电阻R时的转速, n1为电动机的外接电阻R=0时的转速, 其转差损失的最大值发生在2/3额定转速处, 即ΔPmax=0.148Pn, 式中Pn为电动机在额定转速时的功率。转差损失在外加电阻上以热能形式散发。转子串接的电阻值R越大, 其机械特性也越软, 即转矩很小的变化将引起转速较大的波动, 加大了操作控制的难度;在负载小时 (即转矩小时) , 其调速范围变窄。

2 改造方案的选择

目前, 大功率高压异步电动机的主要调速方式还有内反馈串极调速、液力耦合器调速及变频调速等。

内反馈串级调速是在普通绕线电动机的定子绕组同槽放置另一套绕组, 把电动机制造成内反馈串级调速电机。将该电动机部分转子能量取出以改变电动机用以产生的拖动转矩, 使主绕组从电网吸收的能量下降来实现节能。优点:可以回收转差功率, 调速效率较高, 体积小。缺点:需更换专用电机;虽采用频敏变阻启动但启动电流仍很大 (2.5～4Ie) , 对电机和电网冲击大, 启动复杂;调速范围小。液力耦合器可具有空载起动和无级调速等优点, 但其属于低效调速方式, 调速范围有限, 高速丢转约5%～10%, 低速转差损耗大, 最高可达额定功率的15%。且该调速装置必须加装在设备和电机之间, 不适合改造。

高压变频调速是通过改变定子供电频率f来改变同步转速而实现调速的, 在调速中从高速到低速都可以保持较小的转差率, 因而消耗转差功率小, 系统效率高;调速范围宽、平滑性较高、机械特性较硬;高压变频可实现电机零转速启动, 无启动冲击电流, 减轻了冲击扭振;异步电动机功率因数由变频前的0.85左右提高到变频后的0.95以上。其缺点是一次性投资较大。

通过对以上几种调速方式的比较, 最终我公司决定选用高压变频器对高温风机驱动进行改造。

3 具体实施方案

根据现场的实际情况, 高压变频器安装后, 原有的水电阻装置继续保留。高压变频器与原有的水电阻控制回路有接口, 提高系统的可靠性。高压变频驱动装置带有旁路开关 (如图1所示) , 以实现在检修变频器时, 有明显断电点, 能够保证人身安全, 同时也可手动使负载投入工频电网运行。

原理是由三个高压隔离开关QI1、QI2、QI3与原有的断路器QF组成。通过在机械上实现互锁, 保证QI2和QI3不能同时闭合。当变频运行时, QI1和QI2闭合, QI3断开;工频运行时, QI3闭合, QI1和QI2断开。当QI1、QI2闭合后, 输出变频状态信号送至水电阻二次回路, 该信号有效后通过原有水电阻二次回路, 直接短接电机转子绕组, 切除水电阻装置, 由变频器对电机实现软启动;当QI3闭合后输出工频旁路状态信号, 该信号有效后通过原有水电阻二次回路, 恢复高压电机的串水电阻调速功能, 以备高压变频器故障期间, 仍可通过原有启动回路启动设备工频运行。现场设备规格如表1所示。

4 应用效果

(1) 再未发生过因高温风机调速装置故障而造成窑系统停车的情况, 大大提高了窑运行的可靠性。

(2) 实现了电机的软启动, 调速平稳, 易于操作。

(3) 采用变频调速后, 将风门开到100%, 大大减小了风的阻力消耗, 改变了风在管道内的振动频率, 减小风机的振动, 从而减小维修成本。

(4) 改造前电机功率为1260k W, 改造后电机平均功率为980k W。节电功率:1260-980=280k W, 年节电量:280k W×24小时×310天=208.32万k Wh, 年节电效益:208.32万k Wh×0.58元/k Wh=120.8万元。

5 结束语

煤磨排风机变频改造 篇6

我公司A、B线两条2 000t/d生产线，在建厂时煤磨排风机均采用软启动柜控制，在排风机入口安装电动调节阀，根据工艺状况调节阀门开度。笔者通过长期观察，发现即使在煤磨系统最大喂煤量情况下，两台风机入口阀门的开度都在50%以下，风机出口负压在风机全压的50%以下。

根据流体力学基本原理得知，离心风机的风量Q与风机转速n成正比，风压H与n2成正比，轴功率P与n3成正比。以上述煤磨排风机为例，当实际风压为全压的50%时，如果采用调节风机转速，此时n=71%额定转速，轴功率P仅为全速时的36%。而且煤磨系统设计产能富余，煤粉仓灌满后常常停主机而不停辅机，此时风机出口负压控制更低，可见采用风机调速具有较大的节能空间。2012年6月B线检修，笔者决定对煤磨排风机实施变频改造。

2 变频改造方案

B线煤磨电动机型号为Y315L2-4, 200kW，正好公司库存一台200kW的伦茨EVF8234变频器，为使电力室布局整齐，拆除原软启动柜内部件，将变频器内置进去，外围电路做少许改动。控制原理见图1。

变频柜设“柜控”位，用于单机调试，平常在“集中”位由中控室操作，但柜控也可以停机。

伦茨EVF8234变频器不控制本体的冷却风扇，需要外加控制电路。考虑到大功率变频器散热的重要性，笔者在电气设计时对冷却风扇采取先通电、后断电的思路，即电柜通电后KT的延时断开触头使KM1通电5min，变频器工作时K1的辅助触头23-24使KM1常吸合，变频器停机后KT的延时断开触头使KM1再通电5min后停风扇。变频器外围接线见图2。

伦茨EVF8234故障时必须通过短接其控制端子12-13来复位，不同于常见的变频器断电即可复位，因此安装复位按钮SB5。伦茨EVF8234的模拟量输出信号是0～10V，因此需通过电压/电流转换器(V/A)变送成4～20mA信号后与DCS连接。

离心风机具有较大的惯性，因此需要设置较长的加减速时间，加速时间过短变频器容易过电流报警，减速时间过短变频器容易过电压报警，该变频器实际使用设置加速时间120s，减速时间150s。

风机变频运行后，电动机自身的风叶同步降速，散热效果变差，于是给该电动机单独配置了一台小轴流风机散热。

由于B线生料出磨斗式提升机建厂时设计为伦茨160kW变频柜，考虑到提升机平常工频运行，只在启动时降频用，使用变频器大材小用;而A线煤磨排风机软启柜也同样存在能耗高问题，于是将两台电气柜对调，通过互换发挥了设备的最大效能。

3 运行效果和建议

变频柜投运后，风机入口阀门全开，转速明显降低，进线柜电流大幅度下降，风机震动、噪音明显减小，叶轮、轴承座寿命得到延长，改造后运行效果见表1。

经测算，两台风机每月仅节约电费一项就可收益约2万元，经济效益十分显著。目前一台200kW的变频柜新购置也不超过10万元，参考以上的节电效果，投资回收期不超过一年。水泥企业类似情况较多，如篦冷机风机等，目前大部分是调节风机入口阀门开度，如改为变频运行，既方便控制，又节省电能。

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三钢棒材厂风机变频节能改造 篇7

1 风机电机定速拖动的运行分析

1.1 加热炉风机运行情况

电机在热生产时会有很大的余量, 挡板通常会档板调到20%左右运行, 在高速转动的风机和低负荷的运行情况下, 分机会产生较大的震动, 电机温度高, 现场噪声大且操作环境恶劣。停炉保温期间, 由于加热炉热负荷很低。通常将挡板调到10%以下时, 由于负压过大, 对机械冲击大, 甚至可能会引起管道的喘振, 危及设备运行安全。

1.2 风机定速拖动时的缺陷

(1) 风机电能损耗严重。风机在低负荷运行时, 在挡板两侧风压较大, 出现极大的风压损耗和节流损耗, 风机的能效转换效率低。 (2) 工作环境恶劣。风机运行的负荷较低的时候, 会造成管道震动而产生较大的噪音, 旁边操作台会因此震动并且造成噪音超标, 会危害到操作工人的身体健康。 (3) 危害设备。电流会在启动时较大, 音响厂内的电源波动, 耗电量大。也会因想到电机的寿命。电机和风机的轴承在运行产生的过大震动会造成较大磨损。且造成风道、风机软连接寿命降低。仅2012年一年, 两台鼓风机风机软连接更换次数达到了3次。烧电机的现象也时常出现。

2 风机调速运行时的节能原理分析

2.1 风机运行特性曲线

用以表示通风机的主要性能参数 (如风压H、风量Q、功率N及效率η) 之间关系的曲线称为风机特性曲线或风机性能曲线。为了使用方便, 通常将H—Q曲线、N—Q曲线、η—Q曲线画在同一图上。离心式风机, 其属于平方转矩类型的负载, 在额定转速运行的特性曲线如 (图1) 。

从 (图1) 可以看出, 在一定转速下, 风机的效率随着风量的改变而变化, 但其中有一个效率最高点ηmax。相应于最高效率下的风量、风压和轴功率称为风机的最佳工况, 在选择风机时, 应使其实际运转效率不低于0.9ηmax。此范围称为风机的经济使用范围。

2.2 风机流量的确定

风机在单位时间内所输送的气体体积称为风量。风机在运行时, 通过风机所产生的风压H (即全压) 与管网阻力R的共同作用, 出现一个稳定的风量输出点, 我们称之为工况点 (图2中的点M) , M点对应的效率曲线上的ηm的值为该工况下的风机运行效率, Qm为工况M风机的风量, 其曲线如 (图2) 。

2.3 风机流量的调节方法

(1) 将管网的阻力进行改变来调节风机输出。当风机转速保持不变, 管网阻力发生变化时, 风压随之改变, 风机运行的工况点将改变, 风量将随之发生变化, 其特性曲线如 (图3) 。

在实际运行中, 操作工通过调节挡风板的开度来实现风量Q的改变, 随着挡板开度的不断减小, 管网阻力随之不断加大。如图3中挡板的三种开度对应R1、R2、R3三种不同的管网阻力工况, 由于实际运行中风机转速不变, 其三种管网阻力工况与风机压力特性曲线分别出现了M1、M2、M3三种工况点。三种工况点对应的三个风量Q1、Q2、Q3就是在转速不变时, 三种挡板开度所对应的三个风量。从中可以看出, 调节挡板的开度, 即可以调整风机输出流量的多少。且随着挡板开度的不断减小, 其风机的运行效率也将不断降低, 甚至偏离风机的经济适用范围, 造成能耗的浪费。

(2) 通过改变风机的转速来实现对风机的风量调节。当管网阻力不变, 改变风机的转速时, 风机的压力特性曲线随之改变, 其特性曲线如 (图4) 。

当风机的转速定为n1、n2、n3时, 每个转速都对应其相应的压力特性曲线, 在管网阻力R不变的情况下, 工况点随之改变为M1、M2, 其对应的流量变为Q1、Q2。由于风机转速改变时, 风机效率曲线也将随之改变, 因此通过改变转速的方式调节风机流量, 通过计算, 可以使风机的效率始终在经济适用范围内, 达到节能降耗的目的。在实际生产中, 通常采用内反馈串级调速电机高压变频器, 液力耦合器等方法达到对风机转速的调节, 从而在管网阻力不变的情况下调节流量。

2.4 风机定速运行与风机调速运行在输出同等风量时的比较

当风机的额定转速为n1, 挡板全开管网阻力为R1, 额定风量为Q1时, 通过调节挡板 (即调整管网阻力) 和风机转速的两种方法, 将风量改变为Q2, 其运行工况的差异如 (图5) 所示。

从图中可以看出, 在同等风量的情况下, 用速度调节的工况点是M2, 运行时压为H2。用挡板调节的工况点是M3, 运行时压力为Hf。

2.5 两种风量调节方法消耗能量的差异

通过流体力学的基本定律可知, 风机设备属于平方转矩负载。其转速n与流量Q压力H以及轴功率P具有如下关系:Q∝n H∝n2, P∝n3;即流量与转速成正比, 压力与转速的平方成正比, 轴功率与转速的立方成正比。因此定速调节风量与用调速调节风量对比, 随着实际输出流量与风机额定流量差值的加大, 其能量的消耗差异也呈平方比例系数加大。

3 风机高压变频器调速的实测数据

下表为我厂1#加热炉空烟引风机调速改造后的实际测量数据。从 (表1) 中看出实际运行中, 当风机输出流量较低时, 调速运行节能效果明显。我厂加热炉生产中, 钢坯热装率较高, 因此加热炉通常在低负荷状态下运行, 风机输出流量较低, 节能效果明显。

4 结语

根据以上计算出的调速运行状态, 全热装时, 风门开度约20%, 定速运行单位电耗22.8 k W·h, 调速运行后风机频率为35Hz单位电耗7.6 kW·h, 每小时节电达15.2 kW·h。以上为在理想状况下的单位节能, 在实际运用中, 考虑到设备的效率转换, 调速装置的损耗, 还应乘以0.85的额外消耗系数, 实际单位节电按12.92 kW·h进行计算。以正常年工作300天计算, 热装率8 0%, 共计两台引风机其节电总量为148838 kW·h。以电价每kW·h费用0.57元计算, 年节约电量应达84838元。若其余四台风机都采用变频调速, 年节约电耗可达50万元以上。

参考文献

[1]韩立军.加热炉引风机变频调速控制系统[J].控制工程, 2002 (5) .

导热油炉引风机变频改造 篇8

改造前, 风机使用油炉厂家自带配电柜, 启动方式为星三角延时转换启动方式, 即风机由3只交流接触器及1只时间继电器控制, 先以星形接法启动, 在延时继电器设定的时间到后, 再转换成三角形接法正常运行, 如图1所示。正常运行后, 由于挡板调节锁自身很重, 再加上风量较大, 因此调节费力, 也不方便, 更重要的是温度调节误差非常大。鉴于此, 固定挡板开度, 仅以启停风机的方式来控制温度, 即温度到上限时停引风机, 到下限时开引风机。因为油炉加热有延迟, 所以温度经常超限, 波动很大, 这给下一工段生产带来较大影响, 也造成风机启停频繁, 设备损耗大, 电能浪费严重。由于油炉整个配电由1根来自总配电房的低压电缆提供, 同时风机在整个油炉设备中属较大负荷, 因此尽管启动电流已降到0.33倍额定启动电流, 仍对整个油炉的电压影响较大, 每次启动时电压波动很明显, 甚至造成其它敏感设备停机。

2 改造方法

针对原控制方式存在的问题, 计划通过改造, 在满足油炉工艺需要的基础上, 降低风机运行费用, 提高油炉温度稳定性, 降低风机启动对电网的冲击, 提升设备使用寿命。基于目前风机的运行方式以及国产变频器的实际情况, 使用国产变频器对风机控制进行改造。

2.1 硬件配置

保留原风机星三角延时转换启动方式的同时, 增加风机的变频器控制。变频器选用国产PI780045F3, 置于新增的1台变频柜中, 同时加装进出线电抗器, 以提高功率因数, 减小谐波、电机噪声、电压冲击。

2.2 主电路接线

内部短接线使用原工程剩余电缆, 型号为ZR-YJV-0.6/1kV 3×70+2×35。电源进线部分:在原油炉总开关下方加引出线进变频柜总开, 作为电源进线;变频柜总开出线经进线电抗器、变频器、出线电抗器到电机。原电机使用ZR-YJV-0.6/1kV 3×35+2×16电缆, 据计算, 该电缆可满足新风机需要, 因而不必更换。使用变频器控制电机, 只需1根电缆作为电机进线, 在电机接线盒内将线圈进行三角形接法短接。保留原控制系统, 当变频器故障时, 可在短时间内启用原控制系统, 缩短停车时间。

2.3 控制回路接线

根据变频器的安装说明及接线原理进行接线。

(1) 将变频器FDW、FRE、COM点分别接入常开按钮, 以实现外接端子启停电机。

(2) 将IF、V3点接至端子排, 以方便接入温度模拟信号。

(3) 将TA1、TC1接入外接中间继电的线圈回路, 用于控制中间继电器。中间继电器常开、常闭点控制柜体上的变频启停信号。

2.4 变频器参数设置

PI7800型变频器约有400个参数。根据目前的使用情况, 主参数设定如下:面板监控选择电机实际电流和给定频率两项;控制模式选择无PG V/F控制;频率给定模式选择电位器给定;运行模式为键盘;转矩提升设为3%;加速时间为60s。

3 改造后效果

变频运行方式下, 可完全打开挡板, 直接通过调节电机转速来实现系统流量调节, 避免系统节流损失。

理论上, 异步电机的转数n=60f (1-s) /p;风机流量Q∝n, 压力H∝n2, 功率P∝n3。可见, 采用变频调速后, 机组低负荷工况下, 风机转速降低, 系统消耗功率将大幅降低, 节能效果明显。

改造前, 电机功率为45kW, 挡板调节, 六成流量, 24h的耗电量为699.84kW·h;改造后, 电机功率为45kW, 额定电流为85A, 运行电流为30A时24h的耗电量为450.18kW·h。按1年生产月平均电价为0.736元/kW·h (含基本电费) 计算, 每天可节省电费183.75元, 而整个改造投入为16 950元, 因此约3个多月就可收回成本。改造后, 油温控制更精准、方便, 只需旋转面板电位器即可调整油温, 设备启停也较平稳。

4 结束语

引风机变频改造控制策略与应用 篇9

江苏阚山发电有限公司2×600MW机组, 锅炉为哈尔滨锅炉厂制造的超超临界参数、控制循环、四角切向燃烧、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架的∏型炉。机组同步建设了设有GGH的石灰石-石膏湿法脱硫装置, 由于环保需要, 于2013年6月增加了脱硝装置, 并进行脱硫增容改造, 同时将引风机+增压风机的烟气系统合并改造成配备单一引风机的系统。从风机实际运行情况来看, 在机组正常负荷或低负荷运行的情况下, 风机运行工况容易落在较低效率区附近。而且引风机采用传统的风门挡板调节, 以控制风量, 此方式存在电耗高、系统振动大等缺点。另外电机启动时电流较大, 对电网和机械的冲击大, 设备维护费用高。同时调节阀门容易磨损而易损坏。电机轴瓦温度较高, 风机振动增大, 影响机组正常运行, 给机组的安全运行带来事故隐患。

为了改善引风机的运行环境, 提高风机的工作效率, 降低机组厂用电率, 提高机组的经济性, 2014年9月对#1、#2机组的4台引风机进行了变频改造。

2 变频改造方案

2.1 电气系统改造

引风机变频器采用TEMIC-MVG2型中压变频器, 采用一拖一、手动旁路方式, 原引风机静叶保留, 其一次系统如图1所示。该系统的工频、变频回路均采用手动操作的隔离刀闸。以其中1台引风机为例, 图中QF0表示真空断路器、QS1~QS3表示隔离刀闸、TF表示高压变频器、M表示现场原有电动机;QF0、M为现场原有设备, QS1~QS3、TF为新增设备。6k V电源经变频装置输入隔离刀闸QS1到高压变频装置, 变频装置输出经隔离刀闸QS2送至电动机, 6k V电源还可经工频旁路隔离刀闸QS3直接起动电动机。隔离刀闸QS2和QS3间具备电气、机械闭锁, 防止形成闭合回路。

2.2 控制系统部分改造

变频调速装置的控制系统采用全数字微机控制, 有很强的故障自诊断功能, 具有完整的故障监测电路和精确的故障报警保护, 能对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示, 能就地显示并远方报警, 便于运行检修人员辨别和解决所出现的问题。

变频调速装置内置PLC, 具有与机组DCS系统通讯的接口, 并能以硬接线形式反馈变频调速装置的主要状态和故障报警信号。

变频调速装置对旁路柜内的一次元件具有电气闭锁功能一拖一配置方案可能出现的所有运行方式都可通过对旁路柜内的一次元件进行手动操作来实现, 同时, 各一次元件间的互锁逻辑由变频调速装置自身来完成。

2.3 主要设备选型

本次改造新增设备主要有6k V动力电缆、6k V变频专用电缆、移相变压器、旁路柜、高压变频器 (包括功率柜、控制柜等) 主要参数如下:

3 引风机控制逻辑修改部分

3.1 引风机启动条件增加

工频方式选中, QS3在合位, QS1、QS2在分位, 或变频方式选中, QS3在分位, QS1、QS2在合位且收到“电源侧断路器允许合闸”信号。

3.2 引风机跳闸条件增加

引风机变频运行时, 变频器故障 (变频器故障3取2) 。

3.3 引风机运行/停止综合信号修改

结合引风机工频和变频方式, 重新合成引风机运行和停止信号。原引风机停信号采用电气引风机6KV断路器停辅助节点, 现必须结合变频器前后QS1、QS2开关、变频器和进线开关QF0状态联合判断引风机停状态。同样引风机运行状态也必须参照各开关和变频器工作状态, 具体逻辑修改如下。

3.3.1 运行信号

以下条件全部满足, 则判断引风机运行。 (1) 开关QF0合闸状态; (2) 开关QS3合闸状态或变频装置运行。

3.3.2 停止信号

以下3个条件3取2判断引风机停止: (1) 以下条件任一满足:1) 开关QF0分闸状态。2) 工频运行QS3分闸状态;变频运行时, QS1或QS2分闸或变频器故障 (3取2) 。 (2) 引风机运行信号取反。 (3) 以下条件任一满足:1) 变频运行时, 变频器电流小于5A;2) 工频运行时, 引风机电流小于5A。

3.4 变频器及断路器允许条件及保护条件

3.4.1 引风机变频器

启动许可条件, 满足以下全部条件: (1) 引风机变频装置准备就绪; (2) 引风机系统允许启动; (3) QS1及QS2合闸, 旁路开关QS3分闸; (4) QF0合闸状态。

保护停止条件, 以下条件任一满足, 则保护停止。 (1) 引风机变频装置重故障; (2) 引风机系统保护停, 开关QF0分闸状态。

3.4.2 旁路工频开关QS3

合闸许可条件, 满足以下2个条件: (1) 开关QF0合闸状态; (2) 开关QS1分位且开关QS2分位。

保护停止条件, 以下条件任一满足, 则保护停止。 (1) 引风机系统保护停; (2) 开关QF0分闸状态。

4 控制策略及改进

4.1 控制策略要求

(1) 通过引风机变频改造, 实现炉膛压力自动变频调节, 以达到节能降耗之目的。 (2) 通过变频和工频运行方式之间的切换和协调控制, 保证引风机不间断运行。在变频切工频过程中, 准确判断切换点位置, 动作要及时可靠, 避免对炉膛压力产生较大扰动。 (3) 通过变频转速与引风机静叶开度的配合, 保证炉膛压力稳定, 风机不失速、不抢风、不返风。

4.2 炉膛压力控制原则, 炉膛压力静叶和变频控制关系说明

增加炉膛负压引风机变频控制逻辑, 且变频和静叶控制之间关系如下: (1) 当2台引风机变频运行时, 引风机静叶缓慢全开, 切换过程及正常运行炉膛压力变频控制; (2) 当2台引风机工频运行时, 炉膛压力引风机静叶控制; (3) 1台引风机工频运行, 另1台变频运行时, 炉膛压力切换为由两台引风机的静叶控制。变频运行的引风机频率设定为50Hz。

4.3 引风机控制方式说明

炉膛压力控制方式分为引风机变频控制和静叶控制。由于引风机静叶和变频出力不同, 为避免两者同时投入自动, 控制不匹配造成炉膛压力剧烈波动, 变频和静叶控制方式不能同时投入自动。即引风机A变频控制自动投入, 静叶控制会强制切手动, 反之亦然。两种方式不能自动切换, 必须先将静叶和变频均退出自动, 才能选择某种方式自动。

引风机变频或静叶控制方式切换只能在引风机处于变频运行方式下进行。任意时刻切换, 锅炉送风控制切手动。

2台引风机均变频运行, 不能投入静叶控制方式;任1台引风机工频运行, 不能投入变频控制方式。

上述方式切换闭锁由逻辑实现。

4.4 引风机控制方式切换步骤

4.4.1 引风机变频切静叶控制

当1台引风机变频运行, 另1台引风机工频运行时, 需要对变频运行引风机 (以引风机A为例) 进行变频切静叶操作, 步骤如下: (1) 确认引风机A变频运行, 引风机B工频运行, 引风机A变频控制方式为手动, 引风机A变频输出指令不高于49H (若高于此数值, 不进行切换) ; (2) 投入引风机B静叶控制方式, 观察炉膛压力波动情况, 若炉膛压力稳定, 投入引风机A静叶控制自动; (3) 观察风烟系统有红色“FREQ TO BLADE”闪烁, 同时, 引风机变频指令缓慢以0.05Hz/秒速率上升, 引风机静叶在炉膛压力下降过程中逐渐关小, 确保炉膛压力控制正常; (4) 当变频控制指令高于49.8Hz时, 变频切换静叶结束, 变频保持手动控制且输出指令维持49.8Hz。

4.4.2 引风机静叶切变频控制

当1台引风机变频运行, 另1台引风机变频启动后, 需要对变频运行引风机 (以引风机A为例) 进行静叶切变频操作, 步骤如下: (1) 确认引风机A变频运行, 引风机B变频运行, 引风机A静叶控制方式为手动, 引风机A静叶输出指令不高于90% (若高于此数值, 不进行切换) ; (2) 投入引风机B变频控制方式, 观察炉膛压力波动情况, 若炉膛压力稳定, 投入引风机A变频控制自动; (3) 观察风烟系统有红色“BLADE TO FREQ”闪烁, 同时, 引风机变频指令缓慢以0.25%/秒速率上升, 引风机变频在炉膛压力下降过程中逐渐关小, 确保炉膛压力控制正常; (4) 当静叶指令高于99%时, 静叶切换变频结束, 静叶保持手动控制且输出指令维持99%。

切换过程, 机组风量控制切至手动;任意时刻引风机变频跳闸, 切换自动结束。

4.5 变频器故障时炉膛压力控制

2台引风机变频运行时, 若1台引风机的变频器故障, 具体操作顺序如下: (1) 变频器故障, 引风机发出跳闸信号。 (2) 机组负荷大于350MW, 发出引风机RB信号, 反之保持当前负荷不变。 (3) 变频器正常运行引风机的频率控制切手动, 且指令超驰升至50Hz, 该台引风机静叶迅速关至负荷对应开度并维持10秒, 送风机根据锅炉主控要求维持当前负荷对应风量。若炉膛压力出现±300Pa工况, 闭锁送风机动叶动作。 (4) 机组稳定运行后根据引风机工频设备情况运行, 运行人员在变频室就地操作相应开关, 投用引风机工频或变频运行。

4.6 后续改进

根据相关厂家的案例, 引风机变频后容易出现联轴器螺栓断裂和弹性销损坏, 在保证炉膛负压调节品质的同时, 尽量降低变频调节的速率, 减少频繁波动。引风机在40Hz左右有共振现象, 为了降低对设备的损坏和保证机组安全, 在共振高峰区域, 加入引风机静叶调整, 静叶适当关小, 保证炉膛负压正常, 振动在可控范围。

5 结论

通过引风机启停试验, 完善了引风机顺控启停功能, 使引风机无论工频还是变频启动, 风机和各挡板动作准确。在风烟系统单侧、整体投运工况下, 进行炉膛压力、风量扰动、引风机RB、引风机静叶/变频方式切换等试验, 优化炉膛压力控制回路调节参数, 确保引风机变频控制回路调节正常, 炉膛压力调节系统响应速度明显改善, 炉膛压力波动幅度明显减小, 符合控制要求, 运行安全性得到保证。引风机变频改造节能效果明显, 在低负荷运行工况下尤为显著。江苏阚山发电有限公司在引风机变频改造控制方面积累了丰富的经验, 解决了炉膛负压控制方式切换过程的稳定和联锁保护要求, 整个控制策略完全满足改造后系统的要求。

参考文献

[1]姚锡禄.变频器控制技术与应用[M].福州:福建科学技术出版社, 2009.

[2]张燕宾.变频器应用教程[M].北京:机械工业出版社, 2007.